高中物理 第三章 传感器 第4节 用传感器制作自控装置 第5节 用传感器测磁感应强度学案 粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理学案VIP专享VIP免费

第四节用传感器制作自控装置*第五节用传感器测磁感应强度学习目标知识脉络1.了解晶闸管的工作特点，利用传感器制作简单的自动控制装置．2．通过利用传感器制作自动控制装置的过程，培养动手能力和解决问题的能力．3．知道利用传感器测量磁感应强度的原理．4．体验探索自然规律的艰辛和成功的喜悦，培养团队精神.应用光敏电阻制作光控自动照明灯电路1．实验目的了解与传感器技术相关的物理知识，练习用传感器制作自动控制装置．2．实验器材二极管VD、晶闸管Vs、光敏电阻RG、定值电阻R(7.5MΩ)、灯泡L、多用电表、导线．3．实验原理由晶闸管Vs与电灯L构成主回路，控制回路由R与RG组成的分压器及二极管VD构成，如图341所示．图341(1)当白天自然光线较强时，光敏电阻呈低电阻，与R分压后使晶闸管Vs的门电极处于低电平，Vs关断．(2)当夜幕降临时，照在RG上的自然光线减弱，RG呈高阻，使Vs的门电极处于高电平，Vs获得正向触发电压而导通，灯L亮．(3)改变R的阻值，即改变其与RG的分压比，可调整电路的起控点．4．二极管VD、晶闸管Vs的特性(1)二极管：具有单向导电性．当给二极管加正向电压时，它的阻值很小；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大．(2)晶闸管Vs：当晶闸管承受反向电压时，不论门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状1态．当晶闸管承受正向电压时，仅在门极承受正向电压情况下晶闸管才导通．5．实验步骤(1)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，调零后，测量电阻R的阻值，检查R是否符合要求．(2)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，调零后，用两表笔分别接二极管两极，然后将两表笔位置对调．若两次测量结果一次较小，一次很大，则二极管性能良好．(3)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，红表笔接晶闸管K极，黑表笔同时接通G、A极，在保持黑表笔不脱离A极状态下断开G极，指针指示几十欧至一百欧，然后瞬时断开A极再接通，若指针指示∞位置，则表明晶闸管良好．(4)按照电路图，将各元件焊接，安装好．(5)检查各元件的连接，确保无误．(6)接通电源，观察强光照射光敏电阻时和用黑纸包裹光敏电阻时灯泡L的状态．6．注意事项(1)安装前，对所有器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．(2)焊接时，管脚必须在离管壳5mm以上处焊接，焊接时间不易过长．(3)注意二极管、晶闸管各极正确装入电路，不可错接、反接．1．光敏电阻随光照强度增加电阻变大．(×)2．二极管加正向电压时阻值很小．(√)如何检测二极管性能是否良好？【提示】多用电表欧姆挡×1K挡，用两表笔分别按二极管两极，然后两表笔对调，测量结果一次较小，一次很大，则证明二极管性能良好．如图342所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光而呈现高电阻状态．探讨：请分析发生火灾时发出警报的原理？图342【提示】由报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上，其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报．1．普通二极管和发光二极管(1)都具有单向导电性．(2)发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光．普通的发光二极管是用磷化镓或氮化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V.2．晶体三极管2(1)晶体三极管能够把微弱的信号放大．晶体三极管的三极分别是放大极e、基极b和集电极c.(2)传感器输出的电流或电压很微弱，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍．三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起到了控制作用．3．逻辑电路(1)对于与门电路，只要一个输入端输入为“0”，则输出端一定是“0”；反之，只有当所有输入端都同时为“1”，输出端才是“1”．(2)对于或门电路，只要有一个输入端输入为“1”，则输出端一定是“1”；反之，只有当所有输入端都为“0”时，输出端才是“0”．(3)非门电路中，当输入端为“0”时，输出总是“1”；当输入端为“1”时，输出端反而是“0”．非门电路也称反相器．(4)斯密特触发器是具有特殊功能的非门电路．1．现有热敏电阻(负温度系数)、电炉丝、电源、电磁继电器、...